硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。